l'Influence des Couleurs sur les Plantes

D. Kroeze MSc, CANNA Research

Les couleurs primaires

Les chercheurs distinguent traditionnellement sept couleurs. On les connaît comme les couleurs de l’arc-en-ciel et il s’agit des couleurs primaires et secondaires : rouge, orange, jaune, vert, bleu, indigo et violet. Lorsqu’elles sont rassemblées, ces couleurs primaires forment la lumière blanche et ne sont visibles que lorsqu’un rayon de soleil est divisé en traversant un prisme.

Tous les objets peuvent absorber les couleurs contenues dans la lumière, les réfléchir ou leur permettre de les traverser. La science nous dit qu’un objet adopte généralement la couleur qu’il ne peut lui-même absorber. Comme les plantes ne peuvent absorber la couleur verte, elles doivent elles-mêmes être vertes. Certains prétendent que les mesures de la lumière démontrent que les plantes elles-mêmes envoient des particules lumineuses dans l’obscurité et contribuent activement à créer leur propre couleur.

Tout comme nous, les plantes sentent la lumière et les couleurs qui les entourent, mais elles le font d’une manière différente!

Lumière rouge

Les plantes sont sensibles au rouge du spectre lumineux ; cette sensibilité provient du photorécepteur de la lumière rouge qu’elles possèdent. Le récepteur est un pigment bleu-vert nommé « phytochrome », qui se trouve dans les cellules végétales. On peut l’imaginer comme un œil qui ne percevrait que la lumière rouge.

La lumière rouge influence les plantes de diverses façons. Les plantes cultivées sous une lumière rouge abondante sont souvent grosses, mais également hautes et portent de nombreuses branches. Si le photorécepteur capte une grande quantité de lumière rouge naturelle, par exemple en été, lorsqu’elle est abondante, la production d’une hormone végétale (la méta-topoline) s’accroît. Cette hormone empêche la chlorophylle de la plante de se dégrader pour qu’elle demeure verte au printemps et à l’été. C’est tout un avantage, car c’est exactement à ce moment que la plante a besoin de sa chlorophylle pour convertir l’énergie solaire en sucres.

La lumière rouge a aussi une influence sur la floraison et la formation de semences.

Un prisme réfracte la lumière en couleurs primaires
Source: www.physik.uni-stuttgart.de

En comparant la quantité d’une fréquence de lumière rouge à cette d’une autre, rouge sombre, présente dans la lumière, la plante décide ou non de démarrer sa floraison. La période de non-floraison peut être prolongée en exposant la plante à de la lumière contenant du rouge durant la période d’obscurité. Cela aura également comme résultat de prolonger la période menant à la récolte, ce que, bien sûr, la plupart des horticulteurs préfèrent éviter. Cela explique également pourquoi c’est une mauvaise idée de pénétrer dans la salle de culture pendant l’obscurité, même pour jeter un coup d’œil rapide!

La couleur rouge de la lumière influence également la saveur, car elle augmente la concentration en huiles de la plante.

La lumière bleue

Les plantes voient la lumière bleue comme ils voient la lumière rouge, en utilisant un photorécepteur nommé « cryptochrome ». S’il y a beaucoup de lumière bleue, comme cela se produit naturellement durant l’automne et l’hiver, ce récepteur ralentit les effets d’une hormone nommée « auxine ». Cette hormone est responsable de la croissance des tiges et des racines. L’auxine est également responsable du phénomène que l’on nomme la « dominance apicale », c’est-à-dire celui qui cause la dominance de la tige centrale sur les tiges latérales. Une branche partant de la tige principale domine ses propres branches latérales ; elle inhibe le développement des fleurs axillaires. En conséquence, la plante produit plus de tiges latérales et demeure plus courte lorsqu’elle est exposée à une lumière bleuâtre. Cela nous aide à comprendre pourquoi les plantes exposées à une lumière bleuâtre sont souvent courtes et buissonnantes, avec une structure plus robuste.

Des expériences avec de la lumière bleue ont donné des plantes plus larges que la moyenne. On peut expliquer cela par le fait que plus de branches sont produites à cause d’une dominance apicale réduite.

Les plantes utilisent la quantité de lumière bleue pour déterminer à quel point ouvrir leurs stomates. Plus il y a de lumière bleue, plus elles ouvrent leurs stomates, et donc plus elles accélèrent leur métabolisme. Un taux élevé de lumière bleue augmente le métabolisme, ce qui accélère la croissance et le développement.

La lumière bleue est également responsable des feuilles qui croissent vers la lumière. Elle prévient la multiplication des feuilles autour des fruits. Si une carence en bleu dans le spectre lumineux survient, vous pourriez rapidement perdre jusqu’à 20 % de votre récolte. Quoique les opinions divergent en la matière, le rapport optimal de lumière rouge et de lumière bleue est généralement de cinq pour un..

La lumière verte et les autres couleurs

Les plantes sont à peine sensibles à la lumière verte. Au meilleur de nos connaissances, elles n’ont pas de récepteur pour cette couleur. C’est probablement vrai, car les plantes n’absorbent pas le vert. Si on cultivait des plantes exclusivement sous une lumière verte, elles seraient excessivement faibles et n’arriveraient que rarement à maturité.

Les plantes semblent ne percevoir que les couleurs pour lesquelles elles ont un récepteur précis. Cela est fondé sur les taux d’énergie fournis par chaque couleur. Les plantes ne sont pas aveugles, mais elles sont, dans une certaine mesure, daltoniennes. Les plantes réagissent à la lumière orange et à la lumière jaune d’une façon similaire à la lumière rouge. Leur réaction aux couleurs indigo et violet sont pareillement semblables à leurs réactions à la lumière bleue.

La lumière « invisible »

La plante de gauche est plus
grande car elle a reçu un rapport
de lumière rouge sur rouge sombre
plus faible. Celle de droite a reçu
le rapport lumineux habituel.
Source: http://www.le.ac.uk

Même si les plantes sont légèrement daltoniennes, elles perçoivent des couleurs, ou plutôt des taux d’énergie, qui nous sont entièrement invisibles. Elles peuvent, par exemple, percevoir la lumière rouge sombre. Elles utilisent souvent la relation entre la lumière rouge et la lumière rouge sombre. Une semence l’utilise pour choisir de germer ou non. Les plantes l’utilisent pour déterminer le nombre d’autres plantes dans leur entourage immédiat.

Comme les plantes absorbent de grandes quantités de lumière rouge et reflètent la lumière rouge sombre, il y aura moins de lumière rouge dans l’environnement immédiat d’une plante si d’autres croissent tout près. Les semences vont retarder leur germination et les plantes présentes vont croître plus rapidement, afin d’émerger au-dessus des autres pour obtenir assez de lumière pour leur photosynthèse.

Comme la lumière rouge sombre a l’effet opposé de celui de la lumière rouge, elle n’est pas utilisable pour la culture. L’ampoule traditionnelle est une bonne source de lumière rouge sombre.

La lumière ultraviolette (UV) a également une influence sur les plantes. Les plantes perçoivent cette lumière, comme la lumière bleue, grâce à leur photorécepteur cryptochrome. Nous ne savons pas si d’autres photorécepteurs perçoivent la lumière UV.

Lorsqu’on augmente la quantité de lumière UV, la concentration d’une substance mauve nommée « anthocyane » augmente également. L’anthocyane protège la plante contre les rayons UV, mais également contre les microorganismes qui tentent de la pénétrer. La formation d’anthocyane peut souvent être observée lorsque des défauts surviennent (par exemple, un manque d’oxygène). La lumière UV endommage l’ADN de la plante et ses membranes, mais elle perturbe également immédiatement le processus de la photosynthèse. Un excédent de lumière UV est donc malsain pour les plantes..

Au centre et à droite : la lumière rouge sombre est réfléchie par les plantes et peut donc être utilisée pour déterminer la présence d’autres plantes dans les environs. Les plantes peuvent percevoir la lumière rouge sombre.

Voir la lumière

Comme nous l’avons vu, la lumière est essentielle aux plantes, et pas seulement pour leur fournir l’énergie pour la photosynthèse. Quoique cet article ne révèle qu’une petite partie de tout ce qu’on peut savoir sur la lumière, les couleurs qu’elle contient et leurs effets sur les plantes, nous avons vu que les plantes utilisent les couleurs pour réguler plusieurs de leurs processus. Les plantes ont la capacité de percevoir les couleurs qui leurs sont nécessaires. Ces couleurs donnent à la plante des renseignements sur son environnement immédiat et ses chances de survie et de reproduction.

Pour que vos plantes se développent, croissent et fleurissent bien, la composition de la lumière est au moins aussi importante que sa quantité. N’oubliez pas que la plante perçoit la composition de la lumière directe et de la lumière indirecte. On parle ici de lumière réfléchie sur une plante par d’autres objets, des murs ou d’autres plantes.